【摘 要】
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随着广播通信事业的发展,FZP天线作为低成本易共形的卫星直播站(DBS)、单收小型数据站(VSTA)和微波皮像等方面的接收天线单元日益引起重视.与已在工程上应用的FZP反射镜相比,
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随着广播通信事业的发展,FZP天线作为低成本易共形的卫星直播站(DBS)、单收小型数据站(VSTA)和微波皮像等方面的接收天线单元日益引起重视.与已在工程上应用的FZP反射镜相比,FZP透镜可避免反馈源的遮挡,但单层的FZP透镜的口径效率低.该文围绕如何分析和设计高效率的FZP透镜在如下几个方面进行了研究.(1)根据矢量Hankel变换,改进了谱域导抗法(SDT),得到了适合于分析具有圆对称结构的改进的全波分析法.该方法不仅简化了谱域格林函数的推导过程,而且能有效地减小计算量.为了进一步减小计算量,还研究了Sommfeld积分的加速计算.改进的全波方法对圆形贴片天线单元及单层FZP透镜的计算结果与文献的实验结果相符?(2)用改进的全波分析法建立双层FZP透镜的理论模型,讨论了各种因素,例如:工作频率、平面波投射角度、介质层介电常数等,对双层FZP透镜的散射场的影响.从而为区板-馈源的统一设计提供了理论依据.(3)讨论了毫米波段时,如何研制适用于全集成FZP天线的兼具有集成特性、高效率及方向图等化的馈源.实验研究表明双层倒置结构的微带天线基本上可满足要求.(4)分别在采用多模圆锥喇叭和双层倒置微带天线作馈源的两种情况下,实测了FZP透镜样品(天线的尺寸为0.164,<2>)的焦区场分布、远场波瓣图及其频率特性.其中,FZP透镜焦区场的实测结果与第三章中理论的计算结果基本符合,对远区波瓣图的结果表明的带宽约28.4%、中心频率处天线的方向性系数达到32.0dB.(5)针对双层FZP透镜的后向辐射较大的弱点,从物理意义出发,提出新型分区和分层的FZP透镜结构,并研究了其焦区轴线场,计算结果表明透镜的后向辐射有很大程度的下降.(6)归纳前面几章的研究结果,提出了全集成FZP透镜的实验模型,作为进一步研究的依据.
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